investigando la respiración humana. ¿cuánto nos durara el aire que hay en una habitación?

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Investigando la respiración humana ¿Cuánto nos durará el oxígeno que hay en la habitación? Equipo de investigación: Ariadna Valido Santana (coordinadora) María Rodríguez Guerra Cristian Velasco Pulido Eliana Barrera Medina Maryori Morales Hernández Grupo Hypatia 4º A de la ESO IES alonso Quesada IV Premios de Investigación escolar Blas Cabrera Museo Elder de la Ciencia y la Tecnología Las Palmas de Gran Canaria Mayo de 2007 Francisco Martínez Navarro. Profesor tutor - coordinador de la investigación

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Trabajo paráctico orientado como una pequeña investigación. Investigando la respiración humana. ¿Cuanto nos durara el aire que hay en un ascensor? Premio de investigación escolar Blas Cabrera Felipe

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Page 1: Investigando la respiración humana. ¿Cuánto nos durara el aire que hay en una habitación?

Investigando la respiración humana ¿Cuánto nos durará el oxígeno que hay en la habitación?

Equipo de investigación: Ariadna Valido Santana (coordinadora) María Rodríguez Guerra Cristian Velasco Pulido Eliana Barrera Medina Maryori Morales Hernández

Grupo Hypatia 4º A de la ESO – IES alonso Quesada IV Premios de Investigación escolar Blas Cabrera Museo Elder de la Ciencia y la Tecnología Las Palmas de Gran Canaria Mayo de 2007 Francisco Martínez Navarro. Profesor tutor - coordinador de la investigación

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¿Cuánto nos durará el oxígeno que hay en la habitación? Francisco Martínez Navarro. IV Premios de Investigación Blas Cabrera

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Investigando la respiración humana ¿Cuánto nos durará el oxígeno que hay en la habitación?

Índice página

1. Introducción ¿Para que realizamos esta investigación? ………………………………….. 3 2. La respiración un proceso vital ¿Qué importancia tiene nuestra investigación? ………. 4 3. Constitución del grupo de trabajo ¿Quiénes somos? …………………………………….. 5 4. Diario de una investigación ¿Qué nos planteamos? ¿Cómo nos organizamos? ¿Cómo lo hicimos? …………………………………..…………………………………………...

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5. Análisis del problema y objetivos de la investigación ¿Qué vamos a investigar? ……... 7 6. Diseño experimental y Realización de las experiencias. Material empleado y Procedimiento a seguir ¿Qué experiencias realizamos? ……………………………………. 6.1 Determinación del Volumen de un ascensor………………………………………. 6.2 Determinación del Volumen de una habitación……………………………………. 6.3 Determinación experimental del porcentaje de oxígeno que hay en el aire ,,,,,,,, . 6.4 Cálculo del aire y del oxígeno que hay en un ascensor. …………………………. 6.5 Cálculo del aire y del oxígeno que hay en una habitación………………………. 6.6 Determinación del consumo máximo de oxígeno. Test de Cooper ……………. 6.7 Cálculo del consumo mínimo de oxígeno. Índice de metabolismo basal………. 6.8 Cálculo del tiempo que nos durará el oxígeno que hay en el ascensor………... 6.9 Cálculo del tiempo que nos durará el oxígeno que hay en una habitación……. 6.10 Determinación experimental del tiempo que tarda una vela en apagarse en varios frascos cerrados de diferente volumen. ……………………………………….. 6.11 Cálculo del consumo de oxígeno de una vela encendida……………………… 6.12 Determinación de la capacidad pulmonar de una persona. ……………………. 6.13 Cálculo de la velocidad media de una persona en m/min y en km/h …………..

8 9 10 11 12 12 13 16 17 18

19 22 23 24

7. Resultados experimentales ¿Cuáles son los datos obtenidos? ¿Cuáles son nuestros resultados experimentales? …………………………………..………………………………….

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8. Análisis de los resultados obtenidos. Conclusiones ¿Cuáles son nuestras conclusiones? ¿Cuáles son las perspectivas abiertas por nuestra investigación? .

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9. Bibliografía ¿Qué libros, materiales y recursos hemos utilizado? ………………. 27

Equipo de investigación: Grupo Hypatia Ariadna Valido Santana (Coordinadora) María Rodríguez Guerra

Cristian Velasco Pulido Eliana Barrera Medina Maryori Morales Hernández

Profesor tutor - Coordinador de la investigación: Francisco Martínez Navarro

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1. Introducción ¿Para qué realizamos esta investigación? Todo empezó cuando al comienzo de curso un grupo de alumnas y alumnos de 4º A de la

ESO, del IES Alonso Quesada, hablamos con nuestro profesor de física y química para decirle nuestro interés en participar en el concurso de investigación escolar Blas Cabrera, pues conocíamos su existencia por haber participado el centro en años anteriores. Se nos dijo que había que esperar a que llegara la convocatoria y cuando llegó formamos dos grupos de trabajo y elegimos las preguntas que serían objeto de la investigación bajo la dirección y coordinación del profesorado del Departamento de Física y Química.

Se nos pasaron numerosos temas por la mente pero todos coincidimos en seleccionar el que nos resultaba mas atractivo, realizar una investigación sobre el aire y la respiración, bajo la pregunta o problema de investigación: “¿Cuánto nos durará el aire que hay en una habitación o en un ascensor?”, ya que este tema nos iba a permitir estudiar la composición y las propiedades del aire e incluir varias preguntas y experiencias que nos resultaban interesantes.

El Objetivo de está investigación es estudiar la respiración humana como un proceso químico vital, mediante el que los seres vivos obtienen energía en la combustión de los nutrientes, y la importancia del oxígeno para la misma, así como calcular el gasto energético basal y el consumo de oxígeno máximo de las personas al respirar. También comparamos la respiración con la combustión y realizamos varias experiencias sobre la misma.

El aire nos rodea. Pero aunque siempre miramos a través de él, nunca lo vemos. Tampoco podemos oírlo, ni probarlo. Sin embargo el aire esta en todas partes. Vivimos en el fondo de un mar de aire. Todo el mundo tiene que respirar para poder vivir. El aire es una mezcla homogénea de varios gases: oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, gases nobles y vapor de agua. El más importante para nosotros y necesario para la respiración es el oxígeno. El aire que inspiramos es más rico en oxígeno, que el que espiramos pues parte se ha consumido en el interior de nuestro organismo y el aire que expulsamos es más rico en dióxido de carbono y vapor de agua que el de entrada. Ni los animales, ni las plantas podemos vivir sin el oxígeno del aire, que necesitamos para realizar la respiración y obtener la energía necesaria para realizar los procesos vitales. En esta investigación además de investigar nuestro problema:¿Cuánto nos durará el aire que hay en un ascensor? e intentar buscar una respuesta, comparamos la respiración con la combustión, realizamos las siguientes 13 experiencias, durante tres meses y las enumeramos a continuación. Este es nuestro trabajo…

1 Determinación del Volumen de un ascensor 2 Determinación del Volumen de una habitación 3 Determinación experimental del porcentaje de oxígeno que hay en el aire 4 Calculo del aire y del oxígeno que hay en un ascensor. 5 Calculo del aire y del oxígeno que hay en una habitación 6 Determinación del consumo máximo de oxígeno. Test de Cooper 7 Calculo del consumo mínimo de oxígeno. Índice de metabolismo basal 8 Calculo del tiempo que nos durara el oxigeno que hay en el ascensor 9 Calculo del tiempo que nos durara el oxígeno que hay en una habitación 10 Determinación experimental del tiempo que tarda una vela en apagarse en varios frascos cerrados de diferente volumen. 11 Calculo del consumo de oxígeno de una vela encendida 12 Determinación de la capacidad pulmonar de una persona. 13 Calculo de la velocidad media de una persona en m/min y en km/h

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¿Cuánto nos durará el oxígeno que hay en la habitación? Francisco Martínez Navarro. IV Premios de Investigación Blas Cabrera

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2. La respiración un proceso vital ¿Qué importancia tiene nuestra investigación?

La respiración humana, es un proceso químico vital mediante el que los seres vivos obtienen energía en la combustión de los nutrientes, donde el oxígeno tiene una importancia vital para la misma. El entender la respiración es fundamental para entender la función de nutrición de los seres vivos. El aire constituye la atmósfera, mezcla gaseosa que rodea la Tierra. El aire es una mezcla homogénea de varias sustancias. Se compone fundamentalmente de nitrógeno y oxígeno, junto a pequeñas cantidades de otras sustancias. El contenido en vapor de agua es muy variable, por lo que su composición se refiere al aire seco. El nitrógeno es el componente más abundante del aire, es un gas poco reactivo, que impide que los materiales ardan. El oxígeno es el responsable de que las cosas ardan, de las combustiones, los procesos químicos donde interviene el oxígeno se llaman oxidaciones, también es el responsable de la respíración. El aire es un sistema material, ya que ocupa un lugar en el espacio, posee masa y volumen y por tanto pesa y ejerce presión. Los cambios en las propiedades físicas del aire originan los fenómenos atmosféricos. Las plantas, al igual que los animales, realizan la respiración todo el día y la fotosíntesis por el día, en presencia de luz solar, purificando la atmósfera con oxígeno y eliminando el dióxido de carbono que se produce en la respiración y en las combustiones y que produce el aumento de efecto invernadero.

Toda investigación empieza con un interrogante o problema y continua planteando las preguntas adecuadas. Muchas son las preguntas que nos hemos planteamos en esta investigación y han sido más que las nuevas preguntas que nos han surgido en el transcurso de la misma que las respuestas que hemos obtenido. Estas son algunas de las preguntas, relacionadas con la pregunta central de nuestra investigación: ¿Cuánto nos durará el oxígeno que hay en la habitación? ¿Cuánto oxígeno hay en la habitación? Y ¿Con qué rapidez consumimos el oxígeno? o ¿Cuánto oxígeno gastamos cada minuto? ¿Cuál es el volumen de la habitación? ¿Cómo calcularlo?

¿Coincidirá el volumen de aire con el volumen de la habitación? ¿Cuanto oxígeno contiene el aire? ¿Cuál es la composición del aire? ¿Es la misma en cualquier lugar? ¿Siempre tuvo el aire la misma composición? ¿Siempre tuvo oxigeno el aire? ¿Cómo medir experimentalmente la cantidad de oxígeno que tiene el aire? ¿Todos los seres vivos consumimos oxígeno? ¿Consumen las plantas oxígeno de día y de noche? ¿Cuánto oxígeno consume una persona cada minuto? ¿Cómo diseñar y realizar una medición experimental del consumo de oxígeno de una persona? ¿Todos consumimos igual? ¿Cómo podemos tener en cuenta estas diferencias? …

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¿Cuánto nos durará el oxígeno que hay en la habitación? Francisco Martínez Navarro. IV Premios de Investigación Blas Cabrera

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3. Constitución del grupo de trabajo ¿Quiénes somos? Somos cuatro alumnas Ariadna Valido Santana (coordinadora), María Rodríguez Guerra,

Eliana Barrera Medina, Maryori Morales Hernández y un alumno Cristian Velasco Pulido, todos de 4º

A de la ESO del IES Alonso Quesada, que bajo la dirección y coordinación de nuestro profesor de Física y Química, Francisco Martínez, hemos estado realizando una investigación, sobre la respiración y la combustión, e intentado responder a la pregunta central de nuestra investigación: ¿Cuánto nos durara el aire que hay en una habitación? a lo largo de unos cuatro o cinco meses.

Hemos estado realizando la investigación fuera del horario lectivo, en nuestro tiempo libre, buscando información y realizando numerosos ensayos y experiencias. Hemos empleado muchos recreos y utilizado algunas de las tardes libres, para realizar numerosas experiencias y medidas, recoger los datos experimentales, analizarlos, hacer cálculos y representaciones gráficas y presentarlos de forma adecuada. Nunca pensamos que el aire, la respiración y la combustión, tuvieran tantas cosas y mucho menos que nosotros pudiésemos estudiar algunas de ellas.

Grupo Hypatia

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4. Diario de una investigación ¿Qué nos planteamos? ¿Cómo nos organizamos? ¿Cómo lo hicimos? Nos planteamos realizar una investigación para participar en los IV Premios de Investigación escolar Blas Cabrera, que convoca el Museo Elder de la Ciencia y de la Tecnología para el día de Canarias.

Día Observaciones

Lunes 11 de Diciembre 10:45

Constitución del grupo de trabajo y elección del tema y presentación del interrogante o problema. ¿Cuánto nos durara el aire que hay en un ascensor? Reflexión de cómo abordarlo. Petición de búsqueda de información. Elección de coordinadora (Ariadna) y quedamos para Enero.

Lunes 15 de Enero. 10:45

Puesta en común de la información y planificación del trabajo a realizar. Reparto de tareas y de material para leer y estudiar. Fijar el calendario de trabajo.

Lunes 5 Marzo 10:45

Pusimos en común la información que teníamos. El profesor nos estuvo aclarando dudas y explicando de lo que iba a tratar cada experiencia, la comprobación de hipótesis, la realización de los diseños experimentales, los cálculos, etc.. Compartimos algunos libros y páginas de Internet e hicimos algunos ejemplos prácticos y teóricos sobre el proyecto. Vimos el tiempo que tardaba en apagarse una vela encendida dentro de un frasco. Comentamos que se dieron de baja dos miembros del grupo al irse del Instituto (Daniela y Mayron), quedamos en comunicarnos por el correo electrónico y acordamos la fecha de la siguiente reunión.

Lunes 12 Marzo 10:45

Hablamos de algunos correos que nos habíamos mandado sobre el proyecto para ir poniéndonos en contacto. Aprobamos la solicitud de incorporación al grupo de Eliana y Maryori, para cubrir las bajas. Volvimos a hacer el experimento de la vez pasada, la combustión de velas y el tiempo que tardaban en apagarse en frascos de diferentes volúmenes, pero está vez con Eliana. También hicimos los experimentos de las velas, que consistía en colocar 6 velas iguales en 6 frascos de cristal y observar y medir cuanto duraba cada una en apagarse. Recogimos los datos en una tabla. Preparamos y ordenamos en el laboratorio de física y química nuestro sitio de trabajo,.

Lunes 26 Marzo 10:45

Estuvimos midiendo la clase y realizando los cálculos del volumen. Hicimos fotos para el informe. Eliana nos dio los datos de las medidas del ascensor del edificio de su casa y calculamos su volumen. Decidimos para cuando íbamos hacer el Test de Cooper, en clase

de Educación Física y con el profesor aplicamos la formula de Cooper para calcular la capacidad aeróbica, los litros de oxígeno máximo por minuto consumidos durante la carrera.

Jueves 19 de Abril 12:10

Se realizó el Test de Cooper: Ariadna, Eliana y Maryori, en clase de Educación Física. Anotando la distancia recorrida en 12 minutos de carrera. Lo hicimos con nuestro profesor Manolo Medina, que había hablado de nuestro trabajo de investigación con nuestro profesor de Física y Química Paco Martínez.

Lunes 30 Abril 10:45

Medimos los diámetros, los volúmenes etc., de los 6 frascos cilíndricos y enumeramos cada uno de ellos. Realizamos el diseño experimental y preparamos las tablas necesarias para la realización de las experiencias de determinar el tiempo que tardaban en apagarse las seis velas y la de cómo determinar la capacidad pulmonar máxima de cada uno, soplando con una manguera en una garrafa de agua invertida.

Jueves 3 de Mayo: 12:10

Realizó el Test de Cooper: Maria y Cristian en clase de Educación Física. Anotamos los datos en la tabla, para realizar los cálculos en la próxima reunión.

Lunes 7 de mayo 10:45

Esta vez calculamos el tiempo que tarda en apagarse las velas de los 6 frascos, pero está vez con las velas encendidas dentro, para determinar cuanto tiempo duraría el aire en cada una de ellas. Observamos que a mayor volumen de los frascos, más tiempo tardaba en apagarse la vela. Medimos las capacidades pulmonares de cada uno de los participantes del grupo soplando por un tubo dentro de una garrafa con agua invertida. Hicimos fotos de las experiencias.

MMMiiiééérrrcccooollleeesss 999 dddeee

MMMaaayyyooo

14:00-17 hrs.

RRReeecccooopppiii lllaaammmooosss lllooosss dddaaatttooosss dddeee tttooodddooosss lllooosss mmmiiieeemmmbbbrrrooosss yyy cccaaalllcccuuulllaaammmooosss eeelll pppooorrrccceeennntttaaajjjeee dddeee oooxxxííígggeeennnooo qqquuueee hhhaaayyy eeennn

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cccooolllooorrreeeaaadddaaa aaalll fffooonnndddooo,,, qqquuueee sssuuubbbíííaaa pppooorrr lllaaa ppprrrooobbbeeetttaaa uuunnn dddeeettteeerrrmmmiiinnnaaadddooo vvvooollluuummmeeennn aaalll aaapppaaagggaaarrrssseee yyy cccooonnnsssuuummmiiirrrssseee

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Jueves 10 de Mayo 10:45

Nos pusimos de acuerdo en como organizar los últimos días. Corregimos las tablas y leímos los diseños y los datos y resultados experimentales. Nos mandamos información por correo electrónico. Nos repartimos las últimas tareas a realizar el fin de semana,

Lunes 14 de Mayo

Corregimos el informe para entregar. Seleccionamos las fotos y lo encuadernamos. Preparamos un CD…Lo entregamos el martes 15 de mayo…. Prueba conseguida.

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5. Análisis del problema y objetivos de la investigación ¿Qué vamos a investigar? Emisión de hipótesis Supongamos nos quedamos encerrados en un ascensor que queda herméticamente cerrado, de forma que no pueda entrar ni salir aire. ¿Cuánto nos durará el oxígeno que hay en el ascensor? Indicaremos a modo de hipótesis de que variables depende.

La cantidad de oxígeno durará más o menos en función de nuestro peso, si nuestra respiración es lenta

o rápida, el volumen de la habitación y de nuestra velocidad de consumir el oxigeno presente. Las variables de las que depende el tiempo que nos durara el oxígeno que hay en la habitación o en el ascensor, es del volumen de la habitación o ascensor (V) en litros y de la velocidad con la que consumimos el oxígeno existente en el mismo o su caudal Q en (litros/minuto)

t = f (V,Q) El tiempo que duraremos en el ascensor es directamente proporcional al volumen de la habitación e inversamente proporcional a la rapidez de nuestro consumo de oxígeno. Podemos escribir la ecuación:

( )(min)

min

V Lt

LQ

Para averiguar cuanto nos durará el oxígeno, debemos saber, además del volumen de la habitación, cuánto oxígeno consume una persona por minuto, pero ello depende su edad, peso, de la frecuencia con la que hace ejercicio físico o si es una persona sedentaria, o sea de su capacidad aeróbica.

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¿Cuánto nos durará el oxígeno que hay en la habitación? Francisco Martínez Navarro. IV Premios de Investigación Blas Cabrera

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6. Diseño experimental y Realización de las experiencias. Material empleado y Procedimiento a seguir ¿Qué experiencias realizamos?

Dividiremos el problema: ¿Cuánto nos durara el oxígeno que hay en la habitación?, en dos partes o

subproblemas:

1.- ¿Cuánto oxígeno hay en la habitación? Medición del oxígeno en litros que contiene la habitación o el ascensor. 2.- ¿Cuánto oxígeno consume una persona en un minuto? Medición del consumo de oxígeno de una persona en litros/min

A partir de estos datos, el cociente entre ambos nos dará el tiempo que nos durara el oxígeno que hay en la habitación.

1. Respecto al primer subproblema, ¿Cuánto oxígeno hay en la habitación? Para ello debemos averiguar:

- 1.1 ¿Cuánto mide el ascensor y cuál es su volumen? Suponemos que es un paralelepípedo. - 1.2 ¿Cómo calcular su volumen? - 1.3 El aula o el ascensor, no es un paralelepípedo exacto; ¿qué simplificaciones hemos hecho

respecto a la forma? ¿qué errores estamos cometiendo al calcular su volumen? ¿Cómo minimizar los errores?

- 1.4 Determina cuánto aire hay en el ascensor. ¿Coincidirá con el volumen del ascensor? - 1.5 Busca la composición del aire y calcula cuánto oxígeno hay en el ascensor. ¿Qué volumen de

oxígeno hay en el ascensor? - 1.6 ¿Podemos determinar experimentalmente el porcentaje de oxigeno en el aire? Diseñar una

experiencia sencilla que nos permita obtenerlo - 1.7 Diseña una experiencia que nos permita calcular el volumen de oxígeno de una habitación,

indicando claramente el procedimiento a seguir y el material necesario. Aplicamos el plan y analizamos el resultado.

2. Respecto al segundo subproblema, ¿Cuánto oxígeno consume una persona en un minuto? Para ello debemos averiguar:

- 2.1 ¿Qué es la respiración? Escribe varias reacciones químicas que la representen. - 2.2 En qué consiste el proceso inverso a la respiración. ¿Qué seres vivos la realizan, escribe el

proceso? - 2.3 ¿Qué es la capacidad pulmonar? Diseña un plan que nos permita medirla y aplicarlo. - 2.4 ¿Cuánto oxígeno consume una persona cada minuto? Diseña y realiza una medición

experimental de esta cuestión. - 2.5 ¿Todos consumimos igual? ¿De que depende el consumo de oxígeno de una persona? - 2.6 ¿Cómo podemos tener en cuenta estas diferencias? - 2.7 ¿Cómo calcular el consumo máximo de oxígeno? En que unidades se mide ¿Qué

procedimientos conoces?

- 2.8 ¿Qué es el índice de metabolismo basal? ¿Cómo calcularlo? - 2.9 En que consiste el Test de Cooper Indica alguna de sus ecuaciones para calcular el VO2

máximo (es el máximo transporte de oxígeno que nuestro organismo puede transportar en un minuto).

- 2.10 ¿Cuál es el VO2 mínimo que nuestro organismo necesita en reposo para mantener sus constantes vitales

3. A partir de los dos resultados anteriores calculamos el tiempo que nos durara el oxígeno que hay en la habitación.

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6.1 Determinación del Volumen de un ascensor

¿Cuánto mide el ascensor y cuál es su volumen? Suponemos que el ascensor es un paralelepípedo, aproximadamente un prisma recto. Su volumen será igual al área de la base por la altura. Como el área de la base, es un rectángulo, será igual al ancho por el largo. El volumen será, por tanto, el producto de ancho por largo y por alto.

Calcular el volumen de oxígeno que hay en un ascensor de 1,77 m de ancho, 1,40 m de largo y 2,00 m de alto. Nos sale en m3 y lo pasamos a litros (1 m3 = 1000 l)

Volumen del ascensor

V= Área de la base · altura = a·b·c = 1,77 · 1,40 · 2,00 = 4,956 m3

3

3

1000( ) 4,956 · 4.956

1

litrosV litros m litros

m

Determina cuánto aire hay en el ascensor. ¿Coincidirá con el volumen del ascensor? Suponemos que todo el volumen del ascensor esta ocupado por el aire

Por tanto: Vaire=Vascensor Busca la composición del aire y calcula cuánto oxígeno hay en el ascensor. ¿Qué volumen de oxígeno hay en el ascensor?

Para calcular el volumen de oxígeno, buscamos primero y calculamos después la composición del aire y como contiene aproximadamente el 21 % de oxígeno, calculamos cuánto oxígeno hay en el ascensor. ¿Qué volumen de oxígeno hay en el ascensor?

V(O2) = 21 % V(aire)

2

21( ) (4.956) 1.040,76

100V O litros

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6.2 Determinación del Volumen de una habitación

¿Cuánto mide el aula y cuál es su volumen? Suponemos que el aula es un es un paralelepípedo aproximadamente un prisma recto Su volumen será el área de la base por la altura. El volumen será por tanto el producto de ancho por largo por alto.

Se trata de calcular el volumen de oxígeno que hay en una habitación de 7,10 m de ancho, 8,28 m de largo y 2,95 m de alto. Nos sale en m3 y lo pasamos a litros (1 m3 = 1000 l)

Volumen del aula V= Área de la base · altura = a·b·c = 7,10 · 8,28 · 2,95 =173,425 m3

3

3

1000( ) 173,425 · 173.425

1

litrosV litros m litros

m

Determina cuánto aire hay en la habitación. ¿Coincidirá con el volumen de la habitación? Suponemos que todo el volumen de la habitación esta ocupado por el aire

Por tanto: Vaire=Vhabiyación= 173.425 l de aire Para calcular el volumen de oxígeno, busca la composición del aire y como contiene aproximadamente el 21 % de oxígeno, calculamos cuánto oxígeno hay en la habitación. ¿Qué volumen de oxígeno hay en la habitación?

V(O2) = 21 % V(aire)

2

21( ) (173.425) 36.419,25

100V O litros

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6.3 Determinación experimental del porcentaje de oxígeno que hay en el aire El procedimiento es calcular el oxígeno que hay en una probeta de 300 cm3

llena de aire. Al quemar una vela dentro de la probeta se consume el oxigeno

y sube el agua, un determinado volumen. 2

2

( )

% 100Total de aire

V OO

V

Material necesario Procedimiento experimental Probeta graduada de 300 cm3

Cristalizador Agua coloreada Vela pequeña Encendedor (mechero)

Se coloca una vela pequeña encendida en un cristalizador que tiene en el fondo unos 70 cm3 de agua coloreada. Se recubre la vela con la probeta, boca abajo. Y el agua sube por la misma hasta apagarse la vela un determinado volumen (V). Al apagarse la vela sube un poco más, otro volumen (V´)

Imagen de la experiencia Interpretación

Primero tiene lugar un cambio químico, la reacción de combustión de la parafina con el oxígeno, mientras esta arde. El volumen de O2 que reacciona, es mayor que el volumen de CO2 que se forma. El volumen global se contrae y su lugar lo ocupa el agua que va subiendo mientras la vela esta ardiendo, mientras esta consumiéndose el oxigeno de la probeta. Al apagarse la vela, empieza un cambio físico. El aire, sin oxígeno, se enfría, disminuye su temperatura y por tanto la presión interior de la probeta, que se hace menor que la presión atmosférica exterior, que empuja al agua y esta sube un poco, de nuevo, hasta igualarse las presiones. La vela esta formada por cera, una mezcla de parafina y estearina (C35H72). Es un combustible, que arde con el oxígeno, dando luz y energía térmica. Son hidrocarburos saturados, cuya proporción de Carbono e hidrógeno es Cn

H2n+2. La combustión de la vela ocurre con una disminución del volumen de los gases puesto en juego, ya que desaparece más volumen de oxigeno, que el volumen de dióxido de carbono formado. Eso hace que disminuya la presión en el interior y, por ello, sube el agua hasta que la presión interior es igual a la exterior. Así en la combustión del metano, ocurre que por cada 2 volúmenes de oxígeno que reacciona y disminuye se forma un solo volumen de dióxido de carbono. Según la reacción:

Con metano: CH4 + 2 O2 CO2+2 H2O [V(O2)=2·(VCO2)]

Con octano (gasolina): C8H18 + 12,5 O2 8 CO2+9 H2O [V(O2)=1,56·(VCO2)]

Parafina + O2 CO2 + H2O

Con parafina: C35H72 + 53 O2 35 CO2+36 H2O [V(O2)=1,5·(VCO2)]

Por lo que la disminución de volumen al acabar la reacción (el oxígeno del aire será el reactivo limitante y la parafina el reactivo en exceso) se multiplica por 1,51 y tenemos el volumen de oxígeno presente en el Volumen total de aire de la probeta.

V = 1,5 V – 1 V= 0,5 V; V(O2) = 1,5 ·V = 3·V

Recogida de datos

Inmediatamente al apagarse la vela

V = 21 cm3

Después de apagarse la vela:

V´ = 38 cm3

V(O2) =3·V= 3·21 =63 cm3

2

2

( )

% 100Total de aire

V OO

V

3

2 3 2

63% 100

30021%

cmO

cmen O

El agua ocupa la quinta parte del aire contenido inicialmente en la probeta.

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6.4 Cálculo del aire y del oxígeno que hay en un ascensor

Para calcular el volumen de oxígeno que hay en el ascensor, buscamos la composición del aire y como contiene aproximadamente el 21 % de oxígeno, que coincide con el obtenido experimentalmente, calculamos cuánto oxígeno hay en el ascensor. ¿Qué volumen de oxígeno hay en el ascensor?

V(O2) = 21 % V(aire)

2

21( ) (4.956) 1.040,76

100V O litros

6.5 Cálculo del aire y del oxígeno que hay en una habitación Para calcular el volumen de oxígeno, busca la composición del aire y como contiene aproximadamente el 21 % de oxígeno, calculamos cuánto oxígeno hay en la habitación. ¿Qué volumen de oxígeno hay en la habitación?

V (O2) = 21 % V(aire)

2

21( ) (173.425) 36.419,25

100V O litros

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6.6 Determinación del consumo máximo de oxígeno. Test de Cooper - Se trata de diseñar una experiencia que nos permita calcular el Volumen de oxígeno

máximo consumido por una persona en l/kg·min, indicando claramente el procedimiento a seguir y el material necesario. Aplicar el plan, anotar y analizar el resultado

En este apartado nos planteamos: ¿Cómo calcular el consumo de oxígeno del aire que hay en una habitación herméticamente cerrada? ¿Cómo calcular la velocidad media?

El volumen máximo de oxígeno, conocido como VO2 máx, es el máximo transporte de oxígeno que nuestro organismo puede transportar en un minuto ¿Para qué sirve? Es la manera más eficaz de medir la capacidad aeróbica de un individuo, Cuanto mayor sea el VO2

max, mayor será capacidad cardiovascular de esta. ¿Cómo se mide? Se mide en ml/kg/min, pero si lo multiplicamos por nuestra masa corporal y cambiamos de unidades, el resultado se expresará en litros/min. Ejemplo: Si una persona realiza el test y se obtiene 50 ml/kg/min y si se multiplica por su peso 60 kg obtendrá 3000 mililitros que equivalen a 3 litros de consumo de oxígeno por minuto Lo más común es que veamos expresado el VO2 max de una persona en litros/min. Los atletas, corredores de maratón son los que registran los niveles más altos de VO2 máx., algunos de ellos alcanzan los 6 litros/min cuando una persona normal, no deportista profesional, tiene unos 2 litros/min. ¿Cómo se calcula? Para calcularlo en la medicina utiliza la espirometría, un estudio que mide el consumo de oxígeno, Los entrenadores utilizan tests indirectos (test de campo, no de laboratorio) tal vez el más famoso fue el que nos dejó el Dr Cooper, el test lleva su nombre, test de Cooper, es muy simple de medir, solo se tienen que correr sin parar intentando cubrir la mayor distancia posible en 12 minutos (cabe destacar que hay que tener una mínima condición física para realizar este esfuerzo)

- El Test de Cooper es un test de resistencia que consiste en anotar la distancia recorrida al correr 12 minutos a una velocidad máxima que podamos mantener durante todo el tiempo, sin llegar al agotamiento y calcular: el consumo de oxigeno máximo:

VO2 máx. = (Distancia recorrida - 504) / 45 en ml/kg·min Cualquier distancia que se recorra en 12 minutos, puede ser traducida en ml de Oxígeno. Si hemos hecho lo mejor que podemos la prueba, esta cifra es el consumo máximo de oxígeno. Es la misma cifra, con un pequeño margen de error, que se obtendría si lo hubiéramos puesto en cinta continua y medido directamente su consumo de oxígeno. El margen de error incluye factores tales como condiciones del viento, temperatura... ¡y motivación! Nosotros tenemos marcada en una de las canchas deportivas del Instituto un circuito circular de 100 m, subdividido con marcas cada 10 m

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¿Cuánto nos durará el oxígeno que hay en la habitación? Francisco Martínez Navarro. IV Premios de Investigación Blas Cabrera

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Hemos probado y comparado los resultados obtenidos con otras fórmulas basadas en el Test de Cooper, tales como: Ecuación de Howald: VO2 (ml

.kg

-1. min

-1) = metros recorridos · 0,02 – 5,4 (Howald)

Ecuación de Cooper-B.-Gerchell proponen: VO2 (ml/kg/min) = 22,351 · DISTANCIA (km.) - 11,288

Ecuación del Colegio Americano de Medicina Deportiva: VO2 (ml/kg/min) = [0,2·Velocidad(m/min)]+3,5

Ecuación de Luc Léger: VO2 máx (ml/kg/min) = 5,857 · VELOCIDAD (km / h) - 19,458

Obteniéndose resultados muy parecidos

Se debe mencionar que si dos personas tienen el mismo consumo de oxígeno, mejor condición física tendrá, la que pese más, puesto que debe trasladar mayor masa corporal.

Test de Cooper (Test de resistencia)

Objetivo: Valorar el estado de los sistemas circulatorio y respiratorio frente a esfuerzos aeróbicos y anaeróbica. Calcular el espacio recorrido en 12 minutos, para determinar el volumen de oxígeno máximo, nuestro consumo máximo de oxígeno.

Desarrollo: Correrán 12´, transcurrido el tiempo se anotará la distancia recorrida.

Material: Terreno apropiado y cronómetro

Estos han sido nuestros resultados

Miembros grupo T. Cooper d recorrida en 12 min

Ariadna Valido 1898 m

María Rodríguez 1800 m

Cristian Velasco 2920 m

Eliana Barrera 1400 m

Maryori Morales 1895 m

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Aplicando la ecuación de Cooper obtenemos los datos que se recogen en la tabla;

Miembros grupo T. Cooper d recorrida en 12 min

(VO2)max

mL/kg·min Masa kg (VO2) max

L/min

Ariadna Valido 1898 30,98 54 1,67

María Rodríguez 1800 28,8 60 1,73

Cristian Velasco 2920 53,69 65 3,49

Eliana Barrera 1400 19,91 85 1.69

Maryori Morales 1895 30,91 55 1,70

Total

2

1898 504: 30,98

45 ·min ·minO

máx

mL mLAriadna V

kg kg

2

1: 30,98 ·54 · 1,67

min ·min 1000 minO

máx

L mL L LAriadna V kg

kg mL

2

1800 504: 28,8

45 ·min ·minO

máx

mL mLMaría V

kg kg

2

1: 28,8 ·60 · 1,73

min ·min 1000 minO

máx

L mL L LMaria V kg

kg mL

2

2920 504: 53,69

45 ·min ·minO

máx

mL mLCristian V

kg kg

2

1: 53,69 · 65 · 3,49

·min 1000 minO

máx

mL L LCristian V kg

kg mL

2

1400 504: 19,91

45 ·min ·minO

máx

mL mLEliana V

kg kg

2

1: 19,91 · 85 · 1,69

·min 1000 minO

máx

mL L LEliana V kg

kg mL

2

1895 504: 30,91

45 ·min ·minO

máx

mL mLMaryori V

kg kg

2

1: 30,91 · 55 · 1,70

·min 1000 minO

máx

mL L LMaryori V kg

kg mL

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6.7 Cálculo del consumo mínimo de oxígeno. Índice de metabolismo basal Cuando estamos en reposo, nuestro consumo de oxigeno no es el mismo que en la situación de carrera obtenida por el test de Cooper, es mucho menor. En situación de reposo, para mantener nuestras constantes vitales (metabolismo basal) ¿Cuánto oxígeno consumimos? Nos planteamos, ¿Qué es el índice de metabolismo basal? ¿Cómo calcularlo?

Consumo del volumen de oxigeno mínimo de una persona

El funcionamiento conjunto de la ventilación pulmonar (V) el gasto cardiaco (GC) y el % de hemoglobina en sangre, permite a los tejidos consumir el oxígeno en función de sus necesidades metabólicas, lo que se denomina consumo de oxígeno (VO2). En reposo el VO2 de todo el organismo en su conjunto es de alrededor de 300 ml/min (0,3 L/min), equivalente a unos 3.5 ml/kg/min en valores relativos al peso corporal (índice de metabolismo basal), que es el equivalente 1 MET o unidad metabólica que refleja el gasto energético que precisa el organismo para mantener sus constantes vitales Los indicadores fisiológicos para evaluar el rendimiento, pueden obtenerse a través de pruebas que nos informan del [VO2] máximo, que nos sirve como indicador de las cualidades aeróbicas. El volumen de oxígeno mínimo de una persona, en reposo absoluto (en metabolismo basal), es del 12 al 25% (dependiendo del metabolismo de cada persona) del volumen de oxígeno máximo o de resistencia aeróbica, obtenido por el Test de Cooper Emplearemos para nuestros cálculos el 20 %

(VO2)min = 20 % (VO2) max Medición de la resistencia aeróbica por medio del VO2 Algunas cifras resultantes de mediciones anteriores, revelan que las personas sedentarias tienen un VO2 máx. entre 20-30 ml/kg/min, estos valores pueden aumentar con el ejercicio moderado hasta un 25-300%. En atletas y deportistas encontraremos valores por encima de los 40 ml/kg/min no siendo normal valores por encima de los 90 ml/kg/min, que solo se da en deportistas de elite.

Miembros grupo T. Cooper d recorrida en 12 min

(VO2)max

mL/kg·min

Masa kg

(VO2) max L/min

(VO2)min L/min

(20 %)

Ariadna Valido 1898 30,98 54 1,67 0,334

María Rodríguez 1800 28,8 60 1,73 0,346

Cristian Velasco 2920 53,69 65 3,49 0,698

Eliana Barrera 1400 19,91 85 1.69 0.338

Maryori Morales 1895 30,91 55 1,70 0,340

Total 10,28 2,056

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6.8 Cálculo del tiempo que nos durará el oxígeno que hay en el ascensor Como conocemos el volumen de oxígeno que hay en el ascensor (1040,76 l) y el consumo de oxígeno máximo, el consumido en condiciones de carrera aeróbica, y el volumen de oxígeno mínimo, en condiciones de reposo total o metabolismo basal, tendremos que el tiempo de duración, vendrá dado por el cociente entre el volumen de oxígeno que hay en el ascensor en L y el consumo de oxígeno mínimo en L/min. Esto es:

2

2

(min)

min

ascensor

mínimo

V O Lt

LV O

1040,76

: (min) 2886,23min 48,10 2,00

0,334min

LPara Ariadna t hrs días

L

1040,76: (min) 4002,92min 66,72 2,78

0,260min

LParaMaria t hrs días

L

1040,76: (min) 1986,18min 33,10 1,38

0,524min

LParaCristian t hrs días

L

1040,76: (min) 4094,49min 68,24 2,84

0,254min

LParaEli t hrs días

L

1040,76: (min) 4081,41min 68,02 2,83

0,255min

LParaMaryori t hrs días

L

1040,765 : (min) 506,21min 8,44

2,056min

LParaLos juntos t hrs

L

Miembros grupo T. Cooper d recorrida en 12 min

(VO2)max

mL/kg·min

Masa kg

(VO2) max

L/min

(VO2)min L/min

Tiempo duración (min), (hr) y (días)

Ariadna Valido 1898 30,98 54 1,67 0,251 2886,23 ´= 48,10 hrs = 2 días

María Rodríguez 1800 28,8 60 1,73 0,260 4002,92 ´ =66,72 hr=2,78 dias

Cristian Velasco 2920 53,69 65 3,49 0,524 1986,18 ´= 33,19 hrs= 1,38 días Eliana Barrera 1400 19,91 85 1.69 0.254 4094,49 =68,24 hrs = 2,84 días

Maryori Morales 1895 30,91 55 1,70 0,255 4081,41= 68,02 hrs= 2,83 dias

Total Los cinco miembros del grupo respirando en el ascensor.

2,056 506,21 ´ = 8,44 hrs

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6.9 Cálculo del tiempo que nos durará el oxígeno que hay en una habitación Como conocemos el volumen de oxígeno que hay en el aula (36.419,25 l) y el consumo de oxígeno máximo, el consumido en condiciones de carrera aeróbica, y el volumen de oxígeno mínimo, en condiciones de reposo total o metabolismo basal, tendremos que el tiempo de duración, vendrá dado por el cociente entre el volumen de oxígeno que hay en el ascensor en L y el consumo de oxígeno mínimo en L/min. Esto es:

2

2

(min)

min

habitación

mínimo

V O Lt

LV O

36419,25: (min) 109039,67min 1817,33 75,72

0,334min

LPara Ariadna t hrs días

L

36419,25: (min) 105257,95min 1754,30 73,10

0,346min

LParaMaria t hrs días

L

36419,25: (min) 52176,58min 869,61 36,23

0,698min

LParaCristian t hrs días

L

36419,25: (min) 107749,26min 1795,82 74,80

0,338min

LParaEliana t hrs días

L

36419,25: (min) 107115,44min 1785,26 74,39

0,340min

LParaMaryori t hrs días

L

36419,255 : (min) 17713,64min 295,23 12,30

2,056min

LParaLos juntos t hrs días

L

Miembros grupo T. Cooper d recorrida en 12 min

(VO2)max

mL/kg·min

Masa kg (VO2) máx.

L/min

(VO2)min L/min

Tiempo duración (min) y hr

Ariadna Valido 1898 30,98 54 1,67 0,334 109039,67 ´ =1817,33 hrs= 75,72 días

María Rodríguez 1800 28,8 60 1,73 0,346 105257,95 =1754,30 hrs= 73,10 días

Cristian Velasco 2920 53,69 65 3,49 0,698 52176,58 ´ = 869,61 hrs = 36,23 días

Eliana Barrera 1400 19,91 85 1.69 0.338 107749,26 ´= 1795,82 hrs = 74,80 días

Maryori Morales 1895 30,91 55 1,70 0,340 107115,44 ´= 1785,26 hrs = 74,39 días

Total Los cinco miembros del grupo respirando en la habitación

2,056 17713, 64 ´=295,23 hrs =12,30 días

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6.10 Determinación experimental del tiempo que tarda una vela en apagarse en varios frascos cerrados de diferente volumen La respiración es una combustión, pero que ocurre en los organismos vivos a temperaturas mucho más bajas. La vela al arder consume oxígeno. Calcularemos experimentalmente el tiempo que tarda una vela en apagarse. O sea que calcularemos cuanto le dura a la vela el oxígeno que hay en diversos frascos.

Los frascos son aproximadamente cilíndricos. La base es un círculo de área igual a ·R2

El Volumen del frasco, vendrá dado por:

V= Área de la base · altura = ·R2·h

Frasco 1 2 3 4 5 6

Radio (R) (cm) 2,75 2,80 3,50 3,25 3,20 3,40

Altura (h) (cm) 7,40 12,30 10,00 13,10 17,70 17,50

Volumen (cm3) 483,24 847,83 1346,27 1412,05 1821,18 2159,70

Volumen aire (cm3) 483,24 847,83 1346,27 1412,05 1821,18 2159,70

Volumen aire (l) 0,48 0,85 1,35 1,41 1,82 2,16

Volumen O2 (cm3) - 21% 101,48 178,04 282,72 296,53 382,45 453,54

Volumen O2 (l) - 21% 0,10 0,178 0,28 0,30 0,38 0,45

tiempo apagado (s) 8 16 19 22 28 38

El tiempo que tarda en apagarse una vela es función del volumen del frasco. A mayor volumen del frasco, más tarda la vela en apagarse. Se podría construir un reloj de combustión donde al apagarse cada vela se mediría un intervalo de tiempo. Apagándose antes las que se encuentran en el frasco de menos volumen, por contener y agotarse en primer lugar el oxígeno del aire presente en cada frasco.

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Se comprueba la correlación que a mayor volumen del frasco, más tarda en apagarse la vela, pues es mayor la cantidad de oxígeno existente y más tiempo dura la combustión.

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Hay una relación lineal, característica de dos magnitudes directamente proporcionales. Si el volumen del frasco se duplica, se duplica el tiempo de combustión de la vela, o sea el tiempo en que permanece encendida, y si el volumen del frasco se triplica, al triplicarse la cantidad de aire y de oxígeno, se triplica el tiempo que está la vela encendida.

Podemos escribir: t=cte·V

La constante es la pendiente o inclinación de la recta

cte= pendiente = tg = t/V=min/L La inversa de la constante (pendiente de la recta) nos indica el consumo de oxígeno de la vela en L/min.

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6.11 Cálculo del consumo de oxígeno de una vela encendida El consumo de oxígeno de cada vela en litros por minuto, será el cociente entre el volumen de oxígeno consumido hasta apagarse y el tiempo que tardó dicho proceso.

22

( )LConsumo (O )

min (min)

V O L

t

Recogemos los datos en la tabla:

Frasco 1 2 3 4 5 6

Volumen O2 (l) - 21% 0,10 0,178 0,28 0,30 0,38 0,45

Tiempo de apagado (s) 8 16 19 22 28 38

Consumo oxígeno L/seg 0,0125 0,0111 0,015 0,014 0,014 0,012

Consumo oxígeno L/min 0,75 0,67 0,9 0,84 0,81 0,71

Consumo medio de oxígeno en L/min 0,78 L/min

Consumo medio de oxígeno en L/min= =n

0,75+0,67+0,9+0,84+0,81+0,71 4,68 L= =0,78

6 6 min

Consumos

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6.12 Determinación de la capacidad pulmonar de una persona Esta experiencia nos permite determinar la cantidad de aire que contiene los pulmones de

una persona.

¿Qué es la capacidad pulmonar total?

La capacidad pulmonar es el volumen de aire que hay en el pulmón después de una inspiración máxima voluntaria. Se distingue de la capacidad vital (VC), el máximo volumen que puede ser exhalado después de solo una inspiración completa por un volumen inespirable, el volumen residual (RV). Material necesario Procedimiento experimental Fregadero o palangana grande. Garrafa de agua de 5 a 7 litros. Probeta o regla para graduar la garrafa de medio en medio litro. Rotulador.

Para determinar la capacidad pulmonar de una persona se colocó una garrafa de plástico de unos siete litros llena de agua y graduada cada 500 cm3 y se coloca boca abajo en un fregadero lleno de agua. Deprisa, pero con cuidado, se le da la vuelta a la botella, de forma que su boca quede por debajo del nivel del agua que hay en el recipiente. Retiramos la mano de la boca y el agua no se saldrá de la botella. Se introduce el tubo de goma por el cuello de la botella. Se sujeta y se sopla en su interior con la manguera de plástico, despues de coger aire y el volumen máximo de agua desalojada es igual a la capacidad pulmonar de la persona.

Resultados experimentales: Miembros grupo Volumne de agua

desalojada (l) Tiempo en segundos

Vaire (L/min)

Ariadna Valido Santana 2,5 l 7,8 19,23

María Rodríguez Guerra 3,2 9 21,33

Cristian Velasco Pulido 3,90 13,5 5,38

Eliana Barrera Medina 2,70 8 20,25

Maryori Morales Hernández 2,5 7,81 19,21

( ) 60( /min) ·

( ) 1min

aguadesalojada

aire

V l segV l

t s

Ariadna: 2,5 60( /min) · 19,23

7,8( ) 1min minaire

l seg lV l

s

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6.13 Cálculo de la velocidad media de una persona en m/min y en km/h El Test de Cooper lo realizamos en la clase de Educación Física, donde nuestro profesor de Educación Física hizo un circuito en una de las canchas, poniendo unos conos, para señalizar el mismo. Una vuelta completa al circuito equivale a 100 m

Miembros grupo T. Cooper

d (m) recorrida en 12 min

Velocidad media recorrida (km/h)

Ariadna Valido 1898 m 9,49

María Rodríguez 1800 m 9

Cristian Velasco 2920 m 14,6

Eliana Barrera 1400 m 7

Maryori Morales 1895 m 9,48

( ) 1 60min· ·

(min) 1000 1media

e m kmV

t m hr

1898( ) 1 60min km

: · · 9,4912(min) 1000 1 hr

media

m kmAriadna V

m hr

1800( ) 1 60min km

: · · 9,012(min) 1000 1 hr

media

m kmMaria V

m hr

2920( ) 1 60min km

: · · 14,612(min) 1000 1 hr

media

m kmCristian V

m hr

1400( ) 1 60min km

: · · 7,012(min) 1000 1 hr

media

m kmEliana V

m hr

1895( ) 1 60min km

: · · 9,4912(min) 1000 1 hr

media

m kmMaryory V

m hr

A mayor velocidad media mayor resistencia aeróbica.

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¿Cuánto nos durará el oxígeno que hay en la habitación? Francisco Martínez Navarro. IV Premios de Investigación Blas Cabrera

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7. Resultados experimentales ¿Cuáles son los datos obtenidos? ¿Cuáles son los nuestros resultados experimentales?

Completamos la tabla resumen con los datos obtenidos para cada miembro del grupo y realizamos un informe de los resultados obtenidos y del trabajo realizado

Habitación Ascensor

Volumen habitación V=a·b·c (m

3) y (L)

173,425 m3

173425 l

Volumen ascensor V=a·b·c (m

3) y (L)

4,956 m3

4956 l (Vaire) en habitación (L)

173425 l (Vaire) en ascensor (L)

4956 l

(VO2) en habitación (L)

36419,25 l (VO2) en ascensor (L)

1040,76

Miembros grupo T. Cooper d recorrida en 12 min

(VO2)max

mL/kg·min

Masa kg

(VO2) max L/min

VO2)min L/min

Tiempo duración (min) y hr

Ascensor Aula

Velocidad recorrida (km/h)

Ariadna Valido Santana

1898 30,98 54 1,67 0,251 2886,23 ´= 48,10 hrs = 2 dias

109039,67 ´ =1817,33 hrs= 75,72 días

9,49

María Rodríguez Guerra

1800 28,8 60 1,73 0,260 4002,92 ´ =66,72 hr =2,78 dias

105257,95 =1754,30 hrs= 73,10 días

9

Cristian Velasco Pulido

2920 53,69 65 3,49 0,524 1986,18 ´= 33,19 hrs= 1,38 días

52176,58 ´ = 869,61 hrs = 36,23 días

14,6

Eliana Barrera Medina

1400 19,91 85 1.69 0.254 4094,49 =68,24 hrs = 2,84 días

107749,26 ´= 1795,82 hrs = 74,80 días

7

Maryori Morales Hernández

1895 30,91 55 1,70 0,255 4081,41= 68,02 hrs= 2,83 dias

107115,44 ´= 1785,26 hrs = 74,39 días

9,48

Total: Los cinco juntos respirando 10,28 2,056 400,29´= 6,67 hrs = 0,28 días

17713, 64´= 295,23 hrs =12,30 días

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8. Análisis de los resultados obtenidos. Conclusiones ¿Cuáles son nuestras conclusiones? ¿Cuáles son las perspectivas abiertas por nuestra investigación? Resultados obtenidos: ¿Cuánto nos durará el Oxígeno? Asensor Aula de 4ºA

Respecto a la pregunta problema objeto principal de nuestra investigación, las principales conclusiones son: 1. El tiempo que durara el oxígeno que hay en la habitación o ascensor depende y es:

a) directamente proporcional al tamaño de la habitación o ascensor o sea de su volumen. b) inversamente proporcional al consumo de oxígeno de las personas, que están en su interior, lo que esta relacionada con su capacidad aeróbica o volumen de oxígeno máximo, obtenido por el Test de Cooper en litros/minuto. (Por eso Cristian el de mayor capacidad aeróbica, es el que mayor oxígeno consume y al que menos tiempo le durará el oxígeno del ascensor o del aula.

2. El aire contiene un 21 % de oxígeno aproximadamente. 3. La respiración es una combustión, pero que en los seres vivos ocurre a baja Tª unos 36,5ºC 4. El consumo de oxígeno de una vela es del orden del de una persona respirando, alrededor de 0,78 litros /min 5. La vela al arder (las combustiones) y las personas al respirar (la respiración), consumen oxígeno y liberan dióxido de carbono y vapor de agua, obteniéndose en ambos procesos energía. 6. Hemos aprendido, que investigar en ciencias es fundamentalmente hacerse buenas preguntas y buscar explicaciones razonables a las mismas. Las respuestas obtenidas son provisionales y la ciencia avanza, buscando respuestas mejores que se ponen a prueba permanentemente, surgiendo nuevas preguntas cada vez más precisas y mejor formuladas. Nuestra investigación nos ha abierto nuevos y variados interrogantes, ¿cómo determinar los gases desprendidos en la respiración y la combustión (dióxido de carbono y vapor de agua)?, ¿cómo frenar la emisión de gases invernadero, responsables del calentamiento global del planeta?…. Pero eso es otra historia…

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¿Cuánto nos durará el oxígeno que hay en la habitación? Francisco Martínez Navarro. IV Premios de Investigación Blas Cabrera

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9. Bibliografía ¿Qué libros, materiales y recursos hemos utilizado? COOPER, Kenneth H. (1991) AEROBICS Ejercicios Aeróbicos COOPER Edit. Diana. México

Diccionario Enciclopédico Larousse 2001(2000).Ed. Larousse

HAWLEY, Gessner (1995). Diccionario de química y de productos químicos. Barcelona. Ediciones Omega.

http://www.portalfitness.com/test/active/excel_cooper.htm

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Asociación Riojana de Atletas Master: http://www.master-larioja.com.ar

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